[發明專利]基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法

有效

• 申請號: 201110269420.6
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102271377A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 韓光潔;董玉慧;朱川;張娜;江金芳;郭惠
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/10;H04W52/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，所述無線傳感器網絡包括基站和多個節點，每個所述節點均包括無線傳感器,?所述節點還包括為所述無線傳感器補充能量的能量收集裝置，所述無線傳感器網絡采用兩跳多路徑路由方法傳輸數據，其特征在于：所述兩跳多路徑路由方法所采用的節點間轉發數據的轉發標準為以下三個標準之一：

標準1）選擇距離目的節點最近的節點轉發；

標準2）選擇到達目的節點最短距離的節點進行轉發；

標準3）根據節點間的距離、節點剩余能量、能量補給速率、消耗速率，選擇使得轉發效果最佳的節點進行轉發。

2.根據權利要求1所述的基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，其特征在于：所述節點以占空比睡眠調度方法定期調節自身所處的狀態，所述狀態包括：睡眠和活躍。

3.根據權利要求2所述的基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，其特征在于：所述占空比睡眠調度方法首先根據當前節點、當前節點的一跳節點和兩跳節點的剩余能量、補充速率和消耗速率計算當前能量水平，如果當前能量水平低于設定值時，當前節點狀態設為睡眠，否則設為活躍。

4.根據權利要求3所述的基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，其特征在于：所述兩跳多路徑路由方法包括路由發現階段和路由優化階段，所述路由發現階段查找由源節點到基站的路徑，其步驟包括：

步驟1.?檢查當前節點是否存在處于活躍狀態的一跳鄰居節點：若不存在，則由當前節點發送非確認幀，并把當前節點標記為斷點，然后回退到當前節點的上一跳節點處，重復步驟1；若存在，判斷基站是否在當前節點一跳范圍內，若在一跳范圍內，則直接建立路徑，否則轉入步驟2；

步驟2.判斷基站是否在當前節點的兩跳范圍內，若在兩跳范圍內，則當前節點從其一跳鄰居節點中根據所述轉發標準選擇下一跳節點作為中間轉發節點；若不在當前節點的兩跳范圍內，則轉入步驟3；

步驟3.判斷當前節點是否存在處于活躍狀態的一跳、兩跳鄰居節點：若存在，則從其一跳、兩跳鄰居節點選擇距離基站最近的一跳或兩跳鄰居節點作為轉發節點；若選擇的轉發節點為一跳節點，直接轉發；若選擇了選擇的轉發節點為兩跳節點，則需從其一跳鄰居節點中根據所述轉發標準選擇下一跳節點的轉發節點；以轉發節點為當前節點重復步驟1。

5.根據權利要求4所述的基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，其特征在于：所述路由發現階段查找到由源節點到基站的路徑后，所述路由優化階段對該路徑進行優化，其步驟包括：

步驟4.?給該路徑中每個節點依次分配一個遞減的標簽號和相同的路徑號；

步驟5.?由基站通過該路徑反向發送確認幀至源節點，此過程中任意節點只能將確認幀轉發給與自身具有相同路徑號且具有最大標簽號的節點，以消除路由環路獲得由源節點到基站的最短路徑作為所述優化路徑，并清除未選中的節點上的標簽號和路徑序號。

6.根據權利要求5所述的基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，其特征在于：所述兩跳多路徑路由方法還包括重復階段，所述重復階段重復所述路由發現階段和路由優化階段，從而從未選中節點上查找其他由源節點到基站的所述優化路徑。

7.根據權利要求1所述的基于能量收集技術的無線傳感器網絡兩跳多路徑路由方法，其特征在于：所述能量收集裝置采用太陽能取電、溫差取電或依賴機械運動引發能量轉換技術產生電能為所述無線傳感器補充能量。